TW200814685A - Method for data message transmission - Google Patents

Description

200814685 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明一般係關於一種用於通信之方法及設備。特定言 之，其係關於當藉由並非一行動節點的本地網路之一通信 網路來伺服該行動節點時輔助將資料傳輸至該行動節點σ 【先前技術】 在依據ip(網際網路協定）來操作之一通信系統中，資料

ί V Ο 係以一由資料訊包組成的資料訊息之形式從一傳送節點戒 終端機傳送至一接收節點或終端機。使用IP定址協定來透 過該系統發送該資料訊息。某㈣統還依據由卿（網際 網路工程任務編組）定義之行動IP標準來操作，IETF係定 義網際網路操作標準之-機構並受網際網路協會之網際網 路架構委員會之監督。本文所提到之行動叫票準係據以在 仃動節點在其本地網路之外時向其提供網際網路服務之 IETF之產業標準。特定言t，行動ιρ標準係定義於卿於 魏年8月發佈的RFC(請求評論）3344及2〇〇4年6月發佈的 ㈣3775之文獻中。目於此等文#，可參見 http://wwwaetf.org/rfc/rfe3344.^ 母一打動節點係藉由一本地位址來識別並由—在其本地 網路甲操作的本地代理器來伺服。者 八 ^田為服務而附著於一並 非其本地網路之網路時，一行動節點接收—轉交位址，该 轉交位址提供關於在該網際網路上可以到達該^節^ 現行位置之資訊。 ”” ’ 行動節點係為通信服務而附著（以 侏作方式耦合）於 122085.doc 200814685 服矛:即點。此附著在此項技術中稱為，第2層，附著。，第2 層'表示ISO(國際標準組織）所採用的0SI(開 η c j 知協定堆疊之第2層，且在電信產業中係用於指示與兩: 之間的貧料鏈路相關之功能。該行動節點可以將立附著從 一服務節點切換至另-服務節點。此切換在此項技術中传 稱為交遞（handover或handoff)。在該行動節點在交遞後保 持：著於相同網路之情況下，該交遞係更特定地稱為，第2 層父遞。在附著切換還包括網路之間的移動之情況下，該 交遞係稱為，第3層，（網路至網路）交遞。，第3層，表示該咖 :採用的⑽協定堆疊之第3層，而且在電信產業中係用於. 才曰不與兩點之間的網路層級連接相關之功能。 在處在其本地網路之外的一行動節點經歷交遞（特定言 之係層級3交遞）之情況下，其獲得與其將附著的服務節： 之肩路相關之-新的轉交位址。該行動節點將該新的轉交 位址暫存於其本地代理器處’以便該本地代理器能夠將資 料Λ息轉遞至處於該新的轉交位址之行動節點。直到已向 該本地代理器通知該新的轉交位址且該本地代理器已對其 予以確認，方才完成第3層交遞。在先前技術中，在一第3 層交遞的開始與完成之間可能有一相當大的延遲。當在該 又遞序巾；^動靖點在其尚未接收到_新的轉交位址之 别與-網路分離時’該行動節點無法傳送或接收定址的 貝料。η心。此外，在接收一新的轉交位址與完成該第3層 父遞程序之間’該行動節點可以傳送但無法接收ιρ定址的 資料Λ心 行動節點從一網路分離與完成一第3層交遞 122085.doc 200814685 之間的週期在此項技術中係稱為，服務暫停 係，若使用先前技術之交遞程序，則可能在一服2要的 間發生資料訊息之明顯延遲或損失。 服各暫停期 【發明内容】 依據本發明，在一第一方面中， ^外 提七、一種如隨附申士太奎 利範圍之請求項丨之方法。 甲明專 提供一種如隨附申請專 提供一種如隨附申請專

依據本發明，在一第二方面中 利範圍中的請求項1 0之系統。 依據本發明，在一第三方面中 利範圍中的請求項丨4之行動節點 本發明之另外的特徵係定義在隨附申請專利範圍之附屬 項中，並且係揭示在欲加以說明的本發明之具體實 中。 、 j 現將參考附圖舉例說明本發明之具體實施例。 【實施方式1 在詳細說明依據本發明之具體實施例之前，應明白該等 具體實施例主要在於與在藉由並非_行動節點的本地網路 ，-通信網路來伺服該行動節點時辅助向該行動節點傳輸 資料相關之多個方法步驟及設備組件之組合。因此，圖中 在適當之處以傳統符號來表示設備組件與方法步驟，僅顯 示與理解本發明之具體實施例相關的該些特定細節以使得 不會由於從本文說明内容受益的熟習此項技術者輕易便會 明白之細節而混淆本揭示内容。 在此文獻中，諸如第一與第二、頂部與底部及類似術語 122085.doc 200814685 之類的關係術語可僅用於將一實體或動作與另一實體或動 作區分開來，而不一定需要或暗示此類實體或動作之間實 際存在任何此類關係或順序。術語，，包含”或其任何其他^ 化，皆希望涵蓋一非專有内含項，使得包含一元件清單的 程序、方法、物件或設備不僅包括該些元件，而且還可包 括未明確列出或此類程序、方法、物件或設備固有的其1 兀件。在無更多限制的情況下，前面接有”包含____”之一

元件不排除在包含該元件的程序、方法、物件或設 在額外的相同元件。 、應月白，本文所說明的本發明之具體實施例可以包含一 或多個傳統處理器及獨特的所儲存程式指令，該等程= 令結合特定的非處理器電路控制一或多個處理器來實施： 猎由並非-行動節點的本地網路之一通信網路來飼 動節點時輔助向該行動節點傳輸資料的功能之部分、 分或全部功能。任何非處理器電路可包括但不限於-μ 電接收器、一無線電發射器、信號驅動器、時脈電路：電 源電路及使用者輸入裝置。 ^ . ^, ^ b 此，可以將此等功能解釋為 … 一行動節點的本地網路之-通信網路來伺 服該行動節點時執行向爷荇^… 法之步驟。或者，某些或 “乍方 力月匕可以心猎由一益任伯枝 存程式指令之狀態機來實施 ’、、、儲 用積體電路(ASIC)中，…“把於一或多個特定應 、 ）甲在6亥或該等電路中該等功能中备— 功能或某些特定功能組合俜每 V、貝^為定製邏輯。當然， 用該等兩個方法之一組人。 、 使 0 U而，本文已說明用於此等功 I22085.doc 10 200814685 能之方法與構件。此外，可預期，儘管可能須有重大的努 力而且在例如可用時間、目前技術及經濟考量等動機下可 能有許多設計選擇，但在本文所揭示的概念和原理導引 下’熟習此項技術者能容易地以最少的試驗來產生此類軟 體指令與程式及積體電路。 圖1係可以依據本發明之—具體實施例來調適之一解說 性通信系統100之一方塊示意圖。該系統1〇〇包括一第一網 路101、-第二網路103及一第三網路1〇5。該第一網路⑻ 係複數個行動節點（MN)的本地網路，目中顯示該等行動節 點之一節點，即一行動節點(卿07。該第-網路101包括 一本地代理器（卿09,其係、在該第—網路⑻中或鍵結至 $亥弟一網路1〇1之一健器/路由器，其維護與_$ 1 路101作為本地網路的行動節點之現行位置相關之一資料 庫亚在此類行動節點係為通信服務而附著於除該第一網路 ιοί以外之-網路時向此類行動節點轉遞資料訊自。 該第-網路ιοί包括一路由器lu，其發送在㈣路ι〇ι /至遠網路m及來自該網路1G1之通信。該路由器⑴ :=操作方式連接至該本地代理㈣9。該第—網路1〇1 鍵路113鍵結至該第二網路103而係藉由一鏈路 該第三網路1G5。該等鏈路113及115可以係有線 等而且可以視需要穿過其他網路（未顯示）。該 專賴113與115本身可以係互相連接，如圖（所示。 二二：路103與該第三網路105之每一個包括複數個服 力即…、中-服務節點係顯示於每一網路中，即在該第 122085.doc 200814685 -網路1G3中之-第_服務節點（sn)ii7以及在該第三網路 ㈣之-第二服務節點123。本文所說明的包括該等服務 即點117與123之服務節點一般係基地台或接取點，其為行 動節點f供通信服務附著點。換言之，其包含第2層實 體仁疋本文所說明之服務節點亦包含第3層實體，後 面將會清楚顯示。實務上，兩個情況中的第3層實體皆可 以包3作為連接至該服務節點的第2層實體之—分離單元 而提供之一路由器。 本文所述每一行動節點與一服務節點之附著可以係一有 線或無線附著。 :民H點11 7^以可才呆作方式連接（於其第3層實體）至 貝料庫119，該資料庫u 9儲存供該服務節點在操作 中使用之資料。該資料庫119包括針對為服務而附著（以及 如後面所述’可能為服務而附著）於該服務節點ιΐ7的行動 節點之目的位址之一發送表。該發送表還針對每一目的位 址儲存發送針對該目的位址之資料訊息時所經由之介面 (例如，鏈路129)。該資料庫119還包括行動節點位址之一 ARP(位址解析協定）表…ARp表係記錄以下位址之一 表：政（媒體接取控制）位址，其係—唯—的層級2識別 符及為月艮務而附著（以A如後面所述之可能附著）於該 服務節點丨丨7的每一行動節 母仃勁即點之發廷位址，例如IP位址。 該第二網路103包括-路由器121，其發送在該網路1〇3内 部至該網路Π)3及來自該網路1G3之通信。該路由器i2i係 、"T操作方式連接至該弟一服務節點11 7。 122085.doc 200814685 该第三網路1 05中的第二服務節點123係以可操作方式連 接（於其第3層實體）至一資料庫125，該資料庫125儲存供該 服務即點11 7在操作中使用之資料，該資料類似於該資料 庫11 9針對該第一服務節點11 7而儲存之資料。 該第三網路105包括一路由器127，其發送在該第三網路 105内部至該網路1〇5及來自該網路105之通信。該路由器 127係以可知作方式連接至該第二服務節點123。

該行動節點1〇7係為通信服務而附著於該第一服務節點 117。以一鏈路129(顯示為一無線鏈路，但如上面所提 到’可以係一有線鏈路）來解說該行動節點1〇7之附著。該 本地代理态109知道此附著。其將該附著之細節儲存為該 盯動即點107與一外部網路之一附著，該外部網路係除該 行動節點107的本地網路（即該第一網路1〇1)以外之一網 路三該本地代理器⑽以_習知方式向處於—轉交位址（由 該第二網路1 〇 3提供）的行動節點i 〇 7轉遞由代表該行動節 卿的本地代理器109接收之資料訊息。該等資料訊息可 以包含依據IP(網際網路協定)相容程序傳送之資料報(資料 訊包之一封包）。 服務節點。所需要的交遞程序 情況下’该糸統1 〇 〇繼續藉由— 操作’現在將參考圖2來說明該 牛例而。由於來自该第一服務節點117之一所接收作 號強度小於—預定臨界，因此該行動節點旧可以谓㈣ 其需要搜尋可以供其藉由_習知的交遞程序來附著之另— 可以係一第3層交遞。在此 具體化本發明之方法2〇〇來 方法2 〇 〇。 122085.doc -13 - 200814685 Λ ϋ 圖2係該方法200之一流程圖。該方法2〇〇開始於一步驟 2〇1，在該步驟201中該行動節點1〇7(ΜΝ)當前係為通信服 務而附著於胃第一月艮務節點117並識別&服務附著而切換 至另一服務節點（SN)之一需要。在一步驟2〇3中，該行動 節點107將該第二服務節點123識別為一可能供該行動節點 1〇7附著之一候選服務節點（SN)。採取一已知方式，該行 動節點丨〇7可以獲得（或者可以已經獲得並記錄）該服務節= 123之識別碼並可以視需要獲得到達其時可經由的網路 及路由器127之識別碼。例如，該服務節點123可以從由該 第二服務節點123傳送的週期性廣播信號獲得此資訊或者 藉由向該第二服務節點123傳送一查詢訊息並接收包括所 需資訊之一答覆訊息來獲得此資訊。在一步驟2〇5中，該 仃動即點107獲得用於附著於該第二服務節點123之一新的 轉交位址（COA)。可以一習知的方式來實施步驟2〇5。例 如，可以k由该第二網路1 〇5的第二服務節點j23或另一節 點（未顯不）所作的通告獲得該轉交位址。或者，可以依據 前面提到的IETF(網際網路工程任務編組）所定義之動態主 機組態協定（DHCP)從在伺服該系統丨〇〇的第三網路1〇5外 部之一伺服器（未顯示）獲得該轉交位址。在由該ietf發佈 的文獻RFC 33 15(2003年7月）及RFC 3361(2〇〇2年8月）中定 義此協定’關於該文獻可參見http://www,ietf.〇rg/rfc/rfc33i5etxt 及http://www.ietf.org/rfc/rfc3361.txt。 在步驟205之後的一步驟207中，該行動節點1〇7將一，，開 始訪問”訊息傳送至該第二服務節點123。該"開始訪問"訊 122085.doc 14 200814685 〜可以係由忒行動節點丨07自動產生並為該第二服務節點 123所理解之一標準袼式訊息。該”開始訪問”訊息包括在 步驟205中獲得之該行動節點1〇7之新的轉交位址而且還包 括=行動節點107之MAC位址。在一步驟2〇9中，該第二服 , 矛力即點123將其在步驟207中從該行動節點107接收之資料 • 圯錄於貝料庫125中。該新轉交位址係針對該行動節點1〇7 而記錄為與該鏈路131相關之一目的位址（以便該服務節點 f) I23此夠將具有該目的位址之資料訊息發送至該鏈路 131)。將此資訊記錄於該資料庫125中之一目的位址發送 表此外，將该資料庫12 5中的行動節點位址之一 ARp表 更新為包括該行動節點1〇7之MAC及新的轉交位址。在一 步驟211中，該第二服務節點123進行配置以將定址到該新 的轉父位址之資料訊息經由該鏈路1 3丨發送至該行動節點 107 〇 在步驟205後，該行動節點107在一步驟213中將一，，開始 L/ 複製’’訊息傳送至其本地代理器1〇9(ΗΑ)。可以代表該行動 即點107透過該第二網路1〇3將該訊息從該第一服務節點 11 7傳輸至該路由器}2丨並經由該鏈路n 3及該路由器1丨^傳 輸至該本地代理器1 。或者，可以依據先前定義之行動 • IP標準，使用一此項技術中習知的穿隧程序來傳送該訊 息。該”開始複製”訊息識別該第二服務節點123，並視需 要識別可藉以到達該第二服務節點I23之網路105及路由器 127。該’’開始複製，，訊息還包括該行動節點在步驟2〇5中獲 得之新的轉交位址。在一步驟2〗4中，該本地代理器丨〇9進 122085.doc 200814685 行配置以開始複製欲轉遞至該行動節點丨ο?之資料訊息。 此類訊息係傳送至⑴用於該行動節點1〇7之現行轉交位 址，其係與將该行動節點丨07附著於該第一服務節點117相 關，且還傳送至（11)該行動節點1〇7在步驟2〇5中獲得並在 步驟213中向本地代理器1〇9通知之新的轉交位址。在一步 驟215(其係可遥而非本質步驟）中，該本地代理器1〇9向 該行動節點107通知已開始複製資料訊息（步驟214)。若省 略步驟215，則在認為步驟223已發生之前，該行動節點 1 07可替代地在步驟2 13後等待一預定時間週期（選擇成適 合該系統100)。 在步驟203後，該行動節點1〇7開始重新選擇一服務節 點。此一重新選擇係以一習知方式實施，例如藉由決定向 該行動節點107提供最佳信號之服務節點。在一步驟219 中，該打動節點107從該重新選擇程序選擇該第二服務節 點123作為將供其藉由一交遞程序來附著之服務節點。在 步驟219之後的一步驟221中，該行動節點1〇7開始以一習 知的方式將服務附著交遞至該第二服務節點123。該行動 節點1 07在一步驟223中完成向該第二服務節點123之附著 交遞。在步驟223之後而且可以係設計成不早於步驟 215(或者在不包括步驟215之情況下係步驟214)之一步驟 225中。亥行動節點拾取已經藉由該本地代理器傳 送至該新的轉交位址之任何複製資料訊息。在步驟223之 後而與步驟225平行之一步驟227中，該行動節點1〇7向該 本地代理态109通知其已完成其向該第二服務節點123之附 122085.doc 200814685 著交遞。該通知可以採取藉由該行動節點ι〇7自動產生並 為該本地代理器1G9所理解之—標準訊息格式。最後，在 該本地代理器1()9接收在步驟227中傳送的通知後之一步驟 229中’該本地代理㈣9停止向該行動節㈣7傳送資料 訊息之複本。該本地代理器1〇9僅將此類資料訊息之一單 -複本傳送至與附著於該第二服務節點123相關的該行動 節點107之新的轉交位址。 Ο Ο 所^步驟207至215皆係新應用之步驟，其實施係期望該 行動節點107之服務附著從該第一服務節點ιΐ7交遞至該第 二服務節點123 〇若在步驟？ 0 ]夕你# / 乂 右隹/驟201之後该行動節點107識別至 少另-可供其附著之合適的服務節點，則可以針對與該至 少另一服務節點之可能附著而實施類似於步驟至215之 步驟。但疋，較佳的係僅在該行動節點ι〇7於步驟219中選 擇該第二服務節點123作為將供其藉由一交遞程序來附著 之服務節點後才開始步驟207至215，如圖2所示。 藉由將新應用的步驟207至215包括於該方法2〇〇中，有 利地避免或最小化該行動節點1()7針對由該本地代理哭⑽ 轉遞的資料訊息之可能的接收延遲或損失。此類可能的延 遲或損失可能較明I員’例如在所涉及的鏈路之一(例如鏈 路11 5)包含一長延遲鏈路(例如一衛星無線電鏈路)之情況 下。 在方法200中，可以在步驟219與步驟221或步驟219與步 驟223之間在該行動節點107中應用一延遲。可以應用該延 遲以確保該步驟214(而較佳的係步驟21丨及215)之完成不遲 122085.doc 200814685 於步驟223。若需要，可以依據對步驟2 13及2 14(以及步驟 207至2H及步驟215)可能多快完成之瞭解，藉由設計來選 擇一合適的延遲。 ' Ο 該系統100或其中所包括的網路之至少一網路可以係— IP(網際網路協定）網路，該吓網路之第3層（網路層級）通信 協定係該IP。料統1⑻及該方法·可以依據先前在先前 技術-節中提到並定義的行動ιρ標準來操作，該行動即票 準規定用於將IP通信服務提供給一在其本地網路之外的行 動節點之協定。該系統100或者在其中操作的網路之至少 一網路可以係由一專用或商用操作員來操作或代表一專用 或商用操作員來操作之—通信網路。若該系統100或在其 中#作的網路之-網路係_無線通信網路，則其可以係依 據-產業標準無線通信協定來操作之—網路，例如 標準（由歐洲電信標準協會定義之地面中繼無線電標準）或 APC0 25標準（由國際公共安全通信協會定義之專案25)。 或者/、可以係一 WLAN(無線區域網路），例如依據由 IEEE(電機及電子工程師協會）定義mu標準進行操 作。 在月J述及明書中’已說明本發明之特定具體實施例。然 而’熟習此項技術者應明白本發明可有各種修改及變化， 而不^背離如下申請專利範圍所提出的本發明之範嘴。因 此’成明書及附圖應损為疏句 口。祝馮解呪，而不應視為限制，並且所 有此類修改皆意圖包括於本發明之範嘴内。可導致任何利 益、優點或解決方案發生或更顯著的利益、優點、問題解 122085.doc 18 200814685 2式及㈣元件不應解釋為任何或所有中請專利範圍的 必需或本質特徵或元件。本發明僅由隨附申請專利 範圍所定義，料範 甲月專利 ,y 寻扪甲巧案待審期間所作的 任何修正及所發佈的該^請專利範圍之所有等效物。 【圖式簡單說明】

附圖係用於進-步解說各種具體實施例且說明本發明之 各種原理與優點，其中遍及分離視圖之相同參考數字表示 相同或功能類似之元件且該等附圖係與以上詳細說明一起 併入遠說明書且形成該說明書之部分。 在附圖中： 圖1係可以依據本發明之一具體實施例來調適的一通信 糸統之一方塊示意圖。 圖2係用於圖1之系統中之一具體化本發明的方法之一流 程圖。 熟習此項技術者應瞭解圖式中之元件係為簡單及清楚起 見而解說而無須依比例繪製。例如，相對於其他元件，圖 中某些元件的尺寸可能過度放大，以有助於增進對本發明 之具體實施例的瞭解。 【主要元件符號說明】 100 通信系統 101 本地網路/第一網路 103 第二網路 105 第三網路 107 行動節點（MN) 122085.doc 19- 200814685 109 111 113 115 117 119 ^ 121 123 O 125 127 129 131 本地代理器（HA) 路由器 鏈路 鏈路 第一服務節點（SN) 貧料庫 路由器 第二服務節點 資料庫 路由器 鏈路 鏈路 u 122085.doc -20-

Claims (1)

1. 200814685 十、申請專利範圍·· 1 · 種用於在一通传系你φ、仓/一 ^、、 仃細作以在並非一行動節點 的本地網路之一網路中 / ^ 中伺服该仃動節點時辅助向該行動 即點傳輸資料訊息之方 内： 方法该方法包括在該行動節點 (a)當附著於一第—籍 別A可徂 ·、宁，將一第二服務節點識 (、她節點藉由-附著交遞程序來附著之一候 選服務節點； 考之候 (b)獲得一新的轉交位 二服務節點相關而使用；一動即點附著於該第 址⑷向該第二服務節點通知其識別碼及其新的轉交位 ⑷向用於該行動節點之—本地代理^ 郎點之該識別碼及/或該新的轉交位址； 弟-服矛力 其中，步驟（b)、（c)及⑷係 何附著交遞之前實施。 服務郎點的任 2. 如請求項1之方法，其進一步包括： 3應於步驟⑷中㈣知，W二服務^建 止於處在該新的轉交位址的該行 發送之-能力；以及 貝枓訊息進行 (f)該本地代理器回應於步驟（d)中的該通知， 〜 址於處於以下兩個位址的該行動節點之 1疋 ，本進行傳送之-能力：⑴與行動台附著於=之複製 即點相關之一現行轉交位址；以及（11)在〆服務 ^驟（b)中獲得 122085.doc 200814685 之該新的轉交位址；以及 ω在步驟⑷及⑴之後，該行動節點完成從該第一服 務節點至該第二服務節點之服務附著交遞。 3·如請求項!之方法，其包括該第二服務節點回應於接收 在步驟⑷中傳送的該通知而在—相關資料庫中記錄該行 動卽點之該識別碼及該新的轉交位址。 μ求項1之方法’其中在該行動節點已採取—服務節

   點重新選擇程序並已選擇詩藉由—服務附著交遞程序 進仃通信服務附著之該第二服務節點後實施步及 ⑷。 5.如:求項1之方法，其包括該行動節點經歷向該第二服 務節點的服務附著交遞以及在完成該交遞之後該行動節 點拾取已經在該新的轉交位喊㈣本地代理 資料訊息。 6·如請求項1之方法 務節點之服務附著 點向其本地代理器 7·如請求項6之方法 交遞之該完成的該 #止後僅向該新的 8·如請求項1之方法 I準程序而操作。 ，其包括該行動節點經歷向該第二服 父遞以及在完成該交遞之後該行動節 通知該交遞之完成。 ，其包括該本地代理器回應於接收該 通知而停止複製資料訊息，在該複製 轉交位址轉遞該等資料訊息。 ，其中該方法依據行動網際網路協定 122085.doc